Применение древесины в строительстве. Сортамент деревянных строительных материалов

В современном мире применение древесины не стало меньше, чем, к примеру, в прошлом веке, а если учитывать не количество использования, а процентное соотношение на душу населения, то это продолжается уже не одну сотню лет. Такое вовсе не удивительно, так как деревья всегда являлись очень хорошим строительным материалом. Кроме того, леса, покрывающие нашу планету, насыщают атмосферу кислородом и красотой, а деревянный дом всегда уютен и полезен для здоровья любого человека, проживающего в нем.

Источник srbu.ru

В строительстве, да и в обыденной жизни, древесиной принято называть ту часть ствола или ветки, которая расположена под корой. Ошкуренные стволы хорошего качества (деловой лес) рассматриваются как заготовки для бруса, бревна, а также различных пиломатериалов типа ДСтП или ОСП (OSB), которые изготавливаются из отходов (опилок).

Использование в строительстве домов

Так что же делают из древесины? Правильно: в первую очередь её используют как материал для строительства домов. Такой метод возведения жилья использовался в Европе, Северной Америке, Канаде и северных регионах Азии. Как ни странно, но в некоторых южных странах, например, в Африке, его тоже применяли, хотя для большинства аборигенов это было непонятно – их устраивали хижины. Популярность древесины для строительства домов объяснялась разными причинами и одна из них – это легкость обработки: бревенчатый сруб мог возвести столяр, пользуясь практически одним топором.

Источник moydomik.net

Наши предки строили избы из бревен, с которых снимали кору и укладывали их в противоположном друг другу направлении, так как комель всегда толще макушки. Сегодня, благодаря мощным станкам, появилась возможность делать оцилиндрованное бревно, что позволяет не заботиться о направлении заготовки, так как ее диаметр одинаковый по всей длине. Некоторые старые столяры и плотники осуждают такой метод, указывая на то, что бревно теряет свою крепость после обточки, так как с него снимают верхнюю, самую прочную часть. Не стану с ними спорить, но это уже на любителя – сегодня к таким домам предъявляются не только технические, но и эстетические требования.

Источник greenside.ru

Помимо обычного или оцилиндрованного бревна деревянные дома возводят из цельномассивного или клееного бруса, что по своей сути не уступает техническим качествам бревенчатых построек. Для начала следует разобраться с этими видами пиломатериалов. Обычный цельномассивный брус получают при четырехугольной окантовке ствола дерева. Каждая из сторон должна быть не менее 100 мм – в противном случае это будет называться доской или бруском. Клееный брус состоит из нескольких деревянных ламелей, склеенных между собой, и у него, как правило, с двух сторон присутствуют шипы и пазы для удобства сборки. Безусловно, второй вариант красивее и надежней, так как проходит обработку антисептиками и антипиреном.

Местом применения древесины является строительство каркасных домов, где сам каркас собирают из деревянного бруса, а иногда из металлического профиля. После монтажа такой конструкции ее обшивают внутри и снаружи каким-либо листовым пиломатериалом типа фанеры, ОСП, блок-хауса, обычной вагонки или панелей, имитирующих брус. Преимущество таких домов заключается в возможности качественного утепления стен той же минеральной ватой или пенопластом. Дело в том, что у таких материалов теплопроводность гораздо ниже, чем у любой породы дерева.

Источник dom-usadba.com.ua

Парная баня может быть как деревянной, так и каменной, и здесь уже дело личного выбора, но внутренняя обшивка стен парного отделения в любом случае делается из деревянной вагонки. В данном случае древесина выполняет лечебные функции, хотя для этой цели обычно используют липу, а это древесина без запаха. Также из пиломатериалов строят различные хозяйственные и подсобные помещения, строительные подсобки, заборы, верстаки для столярных и слесарных работ и так далее.

Использование древесины в нашей стране разнообразно и зависит, в подавляющем случае, от породы древесины. Далее в статье будет рассмотрены основные породы и использование древесины этих пород в промышленности и производстве.

Хвойные породы. Около 75% лесов нашей страны состоят из хвойных пород. Древесину хвойных пород наиболее широко используют в промышленности, особенно сосны и ели, затем, в порядке убывания, лиственницы, пихты, кедра.

• Сосна — используется при строительстве домов, ферм, мостов; для изготовления шпал, столбов, мачт, рудничной стойки, вышек для нефтяной промышленности; в производстве обозов, судов, сельскохозяйственных машин, вагонов, столярно-мебельном, слоистых материалов, целлюлозы, бумаги.
• Ель — как и сосна, используется во всех перечисленных областях производства. Кроме того, высокие резонансные свойства обусловили ее применение в музыкальной промышленности. За белый цвет древесины она высоко ценится как сырье в целлюлозно-бумажном производстве. Кора ели используется для изготовления дубильных веществ.
• Лиственница — материал с повышенной прочностью и стойкостью к гниению. Она особенно пригодна для изготовления изделий, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности: гидротехнических сооружений, столбов, шпал, при обустройстве подвалов, погребов. Благодаря красивой текстуре лиственницу применяют в производстве мебели, декоративного шпона, паркета. Она пригодна для использования в гидролизной и целлюлозно-бумажной промышленности.
• Пихта сибирская, кавказская, дальневосточная. Древесину кавказской пихты используют так же как и древесину ели в том числе и в производстве музыкальных инструментов). Древесина остальных видов пихты имеет несколько пониженные механические свойства, ограничивающие ее применение, если изделиям необходимо воспринимать значительные нагрузки.
• Кедр — применяется в столярно-мебельном производстве, пригоден он и для изготовления рудничной стойки, шпал, столбов. Однородность строения и легкость резания в различных направлениях обусловили его преимущественное использование в карандашном производстве.

Лиственные породы. На территории нашей страны лиственные породы занимают около четверти всех лесов. Древесину лиственных пород наиболее широко используют в мебельном производстве. По твердости древесины их делят на твердые (дуб, ясень, вяз, бук, орех, клен) и мягкие (береза, осина, ольха, липа, тополь).

• Дуб — отличается высокой прочностью, стойкостью к гниению, хорошо изгибается, имеет красивую текстуру. Его используют в столярно-мебельном и паркетном производствах; вагоно- , обозо- судо- , сельхозмашиностроении, для изготовления бочек под виноградные вина. Древесина и кора дуба служат для выработки дубильных веществ.
• Ясень — используют в основном так же, как древесину дуба. Кроме того, его применяют для изготовления спортинвентаря (лыж, клюшек, весел), перил, ручек для инструмента.
• Вяз — основное применение в обозном производстве. Кроме того, его используют в мебельном производстве, машиностроении.
• Бук — имеет красивую текстуру, по прочности близок к дубу, легко изгибается, но подвергается гниению. Его широко используют при изготовлении гнутой мебели и бочек под сливочное масло, а также в мебельном, паркетном, колодочном производствах, в музыкальной промышленности. Отходы и низкосортная древесина бука служат сырьем для сухой перегонки.
• Орех — имеет красивую текстуру. Главное использование — производство шпона для облицовывания мебели и панелей, токарных и резных изделий, лож охотничьих ружей.
• Клен также имеет красивую текстуру. Применяют его для изготовления мебели, музыкальных инструментов (скрипок, гитар), а также обозных изделий, колодок.
• Береза — самая распространенная среди лиственных пород и занимает первое место (среди лиственных) по использованию. Березу широко используют для изготовления слоистых материалов (фанеры, слоистых пластиков, клееных деталей из шпона). Ее применяют в производстве древесно-стружечных и древесноволокнистых плит, мебели, целлюлозы, паркета, стройдеталей. Она служит сырьем для химической переработки. Из карельской березы, обладающей красивой текстурой, изготавливают шпон и сувенирные изделия.
• Осина — основное сырье для спичечной промышленности. Ее используют также для производства целлюлозы, недорогой мебели, игрушек, фанеры, древесноволокнистых плит.
• Ольха — применяется в фанерном, столярно-мебельном, тарном производствах.
• Липа — древесина легкая, мягкая, легко режется, мало трескается и коробится. Применяют древесину липы для изготовления чертежных досок, карандашей, резных изделий, тары (кадок под мед), игрушек. Из коры делают мочало, рогожи, кули, веревки.
• Тополь — используют в основном в целлюлозно-бумажном производстве.

Использование в кораблестроении

Источник nationalclass.ru

Безусловно, все корабелы мира в былые времена использовали исключительно древесину для постройки своих судов, так как не знали других технологий. Времена меняются и сейчас с верфей спускают изумительных металлических исполинов, которые не только больше, но крепче и быстроходнее своих предков. Тем не менее, дерево в кораблестроении востребовано и по сей день, особенно среди яхтсменов. Также из деревянных досок делают шлюпки, баркасы и лодки – это обходится дешевле и смотрится красивее.

Примечание: выражение «мачтовый лес» до сих пор в обиходе у строителей, столяров и плотников.

Изготовление мебели

Никогда не теряет популярности мебель, изготовленная из дерева, хотя в нашем столетии для этого начали использовать пластик и металл. Для серийного и заказного (элитного) производства используются практически все породы древесины, относящиеся к мягким, твердым и очень твердым, так что в данном случае есть из чего выбирать. Вы всегда можете встретить дома или найти в продаже шкафы, стулья, столы, кровати, диваны и т.д. и т.п. Конечно, по большей части шкафы делают из ДСтП и ОСП (OSB), но ведь это в любом случае относится к пиломатериалам. Элитные варианты обычно изготавливают из цельного массива – такая мебель очень красивая и добротная, вне зависимости от породы древесины. Также из древесины делают садовую мебель, которая порой круглый год не убирается с улицы, оставаясь под дождем и снегом, но при этом сохраняется очень долго.

Области применения древесины.

Строительство. Древесина применяется в строительстве в таких формах, как пиломатериалы прямоугольного сечения (брус, доски), шпон, фанера, железнодорожные шпалы, столбы, сваи, стойки, гонт и древесноволокнистые плиты. Больше всего потребляется пиломатериалов прямоугольного сечения. Деревянные дома – основной вид домов на протяжении многих веков истории России, становятся в настоящее время всё более популярными. Из дерева изготовляют столярные изделия, полы, паркет, облицовку для стен.

Производство мебели. Используют продукты переработки древесины древесноволокнистые и древесностружечные плиты. Высоко ценится мебель из цельной древесины.

Топливо и древесная масса. Применение древесины как топлива в масштабах всего мира имеет все еще очень важное значение. Древесина является альтернативным топливом по отношению к углю, газу, нефти, электричеству. Для многих малых населённых пунктов древесина наиболее доступный, дешёвый вид топлива, требующий минимальной транспортировки. Дрова используют, также отдавая дань традиции или из эстетических целей, например для топки каминов. Применение древесины в виде древесной массы в последнее время, непрерывно увеличивалось и, по прогнозам, будет продолжать увеличиваться в обозримом будущем.

В целлюлозно-бумажной промышленности древесина является сырьём для производства бумаги и кордона.

Производство музыкальных инструментов. Только древесные породы способны создать оригинальный звук абсолютного большинства струнных музыкальных инструментов.

Художественная резьба. Художественные и сувенирные изделия.

Написание икон. Проводится на деревянных досках, которые готовятся по специальной технологии.

Детские игрушки. Древесина экологически безопасный материал, и по всем своим свойствам пригодна для изготовления детских игрушек.

Спортивный инвентарь. Несмотря на массовое применение полимерных материалов при изготовлении спортивного инвентаря, из древесинных материалов продолжают изготовлять шведские стенки, гимнастические палки, биты, столы для тенниса, другой инвентарь.

Элементы отделки автомобилей. Отделка внутреннего салона автомобиля элементами древесины повышает престижность автомобиля.

Древесный уголь получают при неполном сгорании древесины. Имеет высокую удельную поверхность, проявляет явно выраженные абсорбционные свойства. На протяжении столетий древесный уголь использовался в процессах получения повышенной температуры, а также в металлургии. Русский промышленник Смирнов использовал уголь для очистки водки. В настоящее время уголь является товарным продуктом и широко применяется в быту.

Химическая промышленность. В результате химической переработки древесины получают синтетическое волокно, целлофан, спирт, дрожжи, древесноволокнистые плиты, древесину с полимерной пропиткой, древесный слоистый пластик и различные формованные изделия. Прогресс в области переработки и применения древесины явился стимулом к дальнейшему развитию лесного хозяйства

Из древесных материалов изготавливается различная продукция народного творчества: детские игрушки, кухонные разделочные доски, настенные резные панно, иконки святых, шкатулки, рамки для фотографий, солонки, перечницы, подставки под салфетки и деловые бумаги, дверцы и фрагменты кухонной мебели и интерьера, столярный инструмент, мастер-модели, строительные конструкции, машиностроительные детали, мебель, художественный паркет.

Скрипка.

Скрипка – это удивительный инструмент, изготовленный из древесины, который в течение нескольких веков не изменял своей формы (рис. 10.13).

Хорошая скрипка это такая же редкость, как крупный бриллиант. Такие скрипки обычно имеют собственные имена и историю. Бывало, что у скрипичных мастеров такая скрипка получалась случайно один раз за всю жизнь, но были и такие мастера, которые серийно производили продукцию экстра-класса — кремонские мастера. Родоначальником этих мастеров был Амати. Амати делал скрипки из грушевого дерева и защищал их лаком собственного изготовления. Лучше всего звучит только что сделанная скрипка, не покрытая лаком. Удлиненная дека скрипки вдоль направления волокна дерева, из которого она сделана, обеспечивает одновременный отрыв звуковой волны от всего контура деки. Ведь звуковые волны вдоль волокна распространяются быстрее, чем поперек. Отклонения формы скрипки от овала и прорези в деке, искажают звуковую волну, окрашивая звук обертонами. Не покрытая лаком скрипка отлично звучит, но продолжается это недолго, так как кислород воздуха окисляет волокна дерева, превращая их в труху. Кроме того, такая скрипка будет тянуть из воздуха влагу, как губка, что пагубно скажется на звуке. Так что как ни крути, лак все же нужен. Если лак будет мягким, то он хорошо защитит дерево, но погасит его вибрацию, а если лак будет жестким, то соответственно будет и более хрупким и, через его трещины дерево будет уничтожено внешними воздействиями. «Ноу Хау» Амати – это был рецепт его лака, который как раз и был золотой серединой. Среди потомков Амати не было талантливых людей, которым он мог бы передать свой секрет. Тогда Амати передал свой секрет самому лучшему своему ученику – Страдивари и наступила эра скрипок Страдивари. Страдивари путем практических экспериментов улучшил лак Амати. Его скрипки были долговечнее и звучали лучше скрипок Амати. К преклонным годам Страдивари ситуация повторилась. То есть прямые потомки Страдивари оказались неспособными продолжить дело отца и Страдивари еще при жизни передал свой секрет своему лучшему ученику – Гварнери. За многие годы молодой Гварнери не только научился делать скрипки, но и умудрился украсть у Страдивари рецепт лака. Когда молодой Гварнери открыл свое происхождение старику Страдивари, тот выгнал Гварнери вон. Не имея собственных оборотных средств и основных производственных фондов, молодой Гварнери не мог приступить к изготовлению скрипок и постоянно искал спонсора. Таким спонсором выступил орден монахов – иезуитов. Договор был предельно прост. Иезуиты обеспечивают Гварнери мастерской, инструментами и материалами, Гварнери делает скрипки, которые подписывает (Гварнери для Иисуса), а иезуиты покупают эти скрипки, вычитая из их стоимости накладные расходы Гварнери. Таким образом, Скрипки Гварнери с именем Бога миновали руки музыкантов, а становились собственностью ордена иезуитов. Иезуиты хорошо понимали ценность своей коллекции и пользовались ей там, где деньги были бессильны. Например, для решения своих проблем иезуиты делали подношения французским, германским и британским королям и в виде отдельных скрипок и в виде струнных квартетов того же мастера, подписанных именем Бога. Говорят, что однажды Гварнери, обманув бдительность Иезуитских стражников, отдал свою скрипку бродячему музыканту. Тогда иезуиты нашли этого музыканта, убили его и вернули скрипку. Сейчас в мире совсем нет скрипок Амати, очень мало скрипок Страдивари, но сохранились скрипки молодого Гварнери. Во многих странах эти скрипки, не зависимо от фактического владельца, являются собственностью государства и не могут быть проданы за рубеж. В СССР проводились конкурсы скрипачей и победителям этих конкурсов выдавали в пожизненное пользование эти скрипки. Так что такая скрипка была чем-то вроде ордена признанному музыканту, только для самого музыканта такая скрипка является нечто большим, чем орден. Возможность играть на такой скрипке приближает музыканта к вершинам профессионального мастерства.

Скрипку относят к обожествляемому музыкальному инструменту. Сохранились названия частей скрипки: голова, шея, грудь, талия, душка. Создавалась скрипка как аналог человеческого голоса. До сих пор, даже на самой современной технике, не удалось синтезировать тембр скрипки. Столетиями отрабатывались технология, материалы и способы изготовления скрипки, которые с середины 18 века практически не менялись. Скрипка стала одним из наиболее классических инструментов.

Устройство скрипки является самым сложным с точки зрения физики, акустики и сопротивления материалов. Для изготовления скрипки используется три вида дерева: клён, ель и эбеновое (чёрное) дерево. В зависимости от свойств дерева, из него изготавливаются различные детали инструмента. Так как верхняя дека почти полностью отвечает за звучание басовых струн, то для неё идеально подходит сочетание мягкости и упругости ели. Из клёна изготавливаются нижняя дека, голова и обечайки. Нижняя дека в основном «работает» на верхний регистр, и плотность клёна соответствует этим частотам. Гриф изготовлен из чёрного дерева. Чёрное дерево, благодаря своей высокой жёсткости и прочности (кстати, оно тонет в воде) имеет максимальную устойчивость к износу от струн. Соперничать с ним может только железное дерево, но оно очень тяжёлое и имеет зелёный цвет.

Сочетание клёна, ели и чёрного дерева используется практически во всех струнно-деревянных инструментах: смычковые, гитара, балалайка, домра, лира, цитра, арфа и другие.

Многие поколения мастеров экспериментировали с различными материалами для изготовления скрипки (тополь, груша, вишня, акация, кипарис, орех), но лучше всего отвечают требованиям акустики клён и ель. Это подтверждается и всеми современными исследованиями.

Лучшим деревом для изготовления скрипки считается дерево, выросшее в горах. Здесь дело в климате. В горах дерево подвергается резким перепадам температур и не перенасыщено влагой. Таким образом, летние слои становятся меньше, чем на равнине и в целом повышается относительная упругость, т.е. звукопроводимость. По сложившейся традиции, для изготовления нижней деки мастера используют волнистый клён, отличающийся красивым волнистым рисунком. Известен исторический факт попадания к итальянским мастерам волнистого клёна. В 18 веке Турция поставляла Италии клён для вёсел на галеры. На вёсла шёл прямослойный клён. Но так как, не распилив бревно понять его строение трудно, часто приходили партии волнистого клёна, на радость скрипичным мастерам. Кстати сказать, работать с волнистым клёном намного сложнее, чем с обычным.

Резюме.

Древесина — сравнительно твердый и прочный волокнистый материал, состоящий из целлюлозы, лигнина, золообразующих минеральных, органических веществ, используемый в качестве строительного материала и топлива, а в размельченном и химически обработанном виде как сырье для производства бумаги, древесноволокнистых плит, искусственного волокна и других изделий. Дерево состоит из корней, ствола, ветвей. Разрез, полученный при распиливании бревна поперёк, называется торцевым. Радиальным является разрез вдоль волокон, проходящий строго через сердцевину бревна. Тангентальный разрез – разрез вдоль волокон, параллельно сердцевине и на любом расстоянии от неё. На поперечном разрезе присутствуют основные элементы строения древесины: сердцевина; сердцевинные лучи; ядро; пробковый слой; лубяной слой; заболонь; камбий; годичные слои.

К физическим свойствам древесины относятся: внешний вид, запах, показатели макроструктуры, влажность и связанные с ней изменения (усушка, разбухание, растрескивание, коробление), плотность, электро-, звуко- и теплопроводность. К механическим свойствам древесины относятся: прочность, твердость, жесткость, ударная вязкость и другие. Все пороки древесины разделены на девять групп: сучки; трещины; пороки формы ствола; пороки строения древесины.

Среди древесных пород выделяют лиственные и хвойные породы. К основным видам хвойных пород относится сосна, ель, лиственница, кедр, можжевельник, кипарис, сибирская пихта. Лиственные породы более многочисленны: дуб, ясень, бук, берёза обыкновенная, берёза карельская, липа, клён, яблоня и другие виды лиственных.

Древесные материалы бывают в виде распиленной, измельченной и клееной древесины, а также шпона. При распилке ствола дерева получают: брус, обрезную доску, необрезную доску, горбыль. Продуктами переработки древесины являются стеновые панели: блок-хауз, планкен, сайдинг. В погонаж входят наличник, плинтус, строганные доски, брусок, вагонка. В древесные изделия для полов и паркета входят паркетная доска для пола, палубная доска, половая доска. Древесные материалы и изделия применяются в строительстве, при производстве мебели и в других многочисленных производствах и промыслах.

Вопросы для самоконтроля.

1. Какие материалы являются древесиной?

2. В чем сходство и различие хвойных и лиственных пород?

3. Из каких основных частей состоит дерево, и какое практическое значение каждая из них имеет?

4. К какой породе деревьев относится лиственница?

5. Какие виды разрезов применяют при распиловке ствола дерева?

6. Как называется слой древесины, находящийся вокруг ядра дерева?

7. Из скольких слоев состоит кора дерева?

8. Назовите представителей безъядровых пород деревьев?

9. Из каких основных химических элементов образована древесина? Почему древесина горит в кислородосодержащей атмосфере?

10. Из каких типов клеток сложена древесина?

11. Какие характеристики древесины относятся к физическим свойствам?

12. Какое свойство древесины характеризует ее текстура?

13. Как впитываемая древесиной вода располагается в структуре дерева?

14. Почему в шахтах существует следующее правило: деревянную крепь ставить комлем вверх?

15. В каких пределах изменяется плотность древесины? Как квалифицируют древесину по значениям плотности?

16. Как плотность связана с твердостью древесины?

17. Почему древесные изделия используются в системах электропроводки?

18. Как классифицируют виды древесины по значениям твердости?

19. Почему многие свойства древесины имеют различные значения в направлении перпендикулярном торцевому разрезу или радиальному разрезу?

20. В каких направлениях раскалывается древесина и почему?

21. Какие изменения относят к порокам? Сколько видов пороков выделено?

22. В чем причины возникновения трещин древесины? Какие причины вызывают их появление?

23. В каких условиях растут деревья с повышенной сбежистостью?

24. В чем проявляется сухобокость древесины?

25. Для каких пород древесины характерно проявление такого порока как засмолок?

26. Какие характеристики имеет древесина сосны? Для изготовления, каких изделий применяется сосна?

27. Какие отличительные особенности характерны для древесины лиственницы?

28. В бочках, из какой древесины настаивают коньяк?

29. Древесина, какого дерева лиственных пород имеет самую выразительную текстуру?

30. Древесина, какого вида лиственных деревьев относится к безъядровым породам, является легкой, белой, используется при изготовлении различных изделий?

31. На какие виды пиломатериалов распиливают ствол дерева?

32. В каких областях, и для каких целей применяют строганный и лущеный шпон?

33. Какие виды изделий входят в стеновые панели, погонаж, изделия для полов и паркета?

34. Почему термодревесина приобретает низкую гигроскопичность?

35. Из какого вида древесины лучше изготавливать палубную доску и почему?

36. Какие породы деревьев и почему используют для изготовления скрипок?

37. В чём структура деревьев, выросших в горах, отличается от структуры деревьев, выросших в равнинных районах?

Поделки и кухонная утварь

Источник stroyres.net

Очень большим спросом всегда пользовались поделки из древесины, и сегодняшний день не является исключением. Это могут быть различные композиции, как на верхней фотографии, или какие-либо отдельные фигурки, изображающие сказочных персонажей, крохотные домики, шкатулки и так далее. Примечательно, что для поделок не всегда необходимо мастерство столяра-краснодеревщика с полным набором инструментов – природа иногда сама подбрасывает причудливые фигурки из веток и кореньев – нужна лишь наблюдательность и полет фантазии.

Источник rubankom.com

Сегодня очень востребованы деревянные доски для нарезки продуктов, особенно если они наборные, то есть, склеены из обрезков доски, но волокна развернуты перпендикулярно плоскости. Кухонные ножи практически не тупятся при нарезке мяса или овощей, так как лезвие просто входит в мягкую структуру, которая потом опять сдвигается. Деревянную ложку вообще можно назвать незаменимым атрибутом при варке повидла или варенья, а вот борщ или уха из деревянной миски – просто объедение.